G105道路穿越施工方案.docx
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G105道路穿越施工方案
G-21
安徽省天然气六安-霍山
输气管道工程线路施工工程
道路穿越施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
编制单位：
中国南海工程有限公司
2014年04月14日
目录
1.编制依据1
2.工程简介1
3.施工方案2
3.1施工准备2
3.2顶管施工技术措施2
3.3管段试压8
3.4套管封堵9
3.5回填、恢复地貌9
4.质量控制与管理9
5.安全与环保措施10
6.质量保证措施10
7.主要设备机具10
8.主要人员配置11
9.主要材料用具11
10．工期计划13
1.编制依据
1.1安徽省天然气开发股份有限公安徽省天然气司六安-霍山支线工程招标文件及设计图纸。
1.2《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369－2006
1.3《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079－1995
1.4《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424-2007
1.5《石油天然气建设工程施工质量验收规范输油输气管道线路工程》SY4208-2008
2.1.6《石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿越工程》SY4207-2007
2.工程简介
本穿越段为安徽省天然气六安-霍山输气管道工程HS068-HS069G105国道顶管穿越。
及X002穿越。
G105国道穿越位于霍山县十里铺东侧（约1135+168米处），穿越段东侧为耕地积及绿化带，为竹筏作坊及菜地。
穿越处设计压力为4.0MPa，采用D406.4×8mm直缝埋弧焊管。
本穿越采用顶管穿越，穿越所处线路位置地区等级为三级。
顶管穿越G105国道长度为32米。
套管为预应力混凝土套管，规格为DRCP1000×2000-Ⅲ。
3.施工方案
3.1施工准备
施工前熟悉图纸，掌握公路的穿越长度与深度、穿越结构与辅助设施的结构及要求，掌握穿越段地质状况。
根据套管穿越设计及其他参考资料，详细勘察现场后进行施工方案编制、方案会审及申报，方案审批后用于施工。
开工前应预先与公路主管部门联系，按照路政部门的要求办理穿越施工手续，同时按照要求设置路障、栅栏、警示标志等，并设专人指挥交通维持秩序，并将开工日期通知各主管单位，出现问题及时向有关部门报告。
施工前要向公路主管部门了解清楚穿越段地下是否有管道及地下通讯电缆等设施并明确其种类和位置，然后作出明显标志，施工中按设计要求采取保护措施。
穿越所需的各种材料及辅助设备准备齐全，管道用材料自检合格，并经监理认可后方可进场。
根据现场实际情况及施工方案，确定主管预制场地及占地面积，进行临时征地。
修筑进场便道，将焊接设备、管材等拉运进场。
部分施工点需修筑施工便道为施工设备及施工用料进出场提供条件。
穿越平面布置见下图
3.2顶管施工技术措施
3.2.1主要施工工序
施工准备→测量放线→修筑施工便道和作业带清理→顶管→主管线预制、防腐、试压→管沟开挖→管线内绝缘支撑、钢支撑架安装→穿越主管线→连头穿越→套管封堵及附件安装→管沟回填及地貌恢复
3.2.2施工准备
1）施工前熟悉图纸，掌握公路、河渠的穿越长度与深度、穿越结构与辅助设施的结构及要求，掌握穿越段地质状况。
2）根据地形、地貌情况，与地方协调，确定地下水的排方点及排水方式。
3）开挖管沟前应预先与公路、水利主管部门联系，按照路政、水利部门的要求办理穿越施工手续。
4）穿越所需的各种材料及辅助设备准备齐全，对施工机具进行检修保养，使其状态良好。
5）由工程技术人员对操作工人进行技术交底，使其掌握施工技术要求、质量要求及安全要求。
6）做好穿越施工前的公路、河渠穿越报建工作。
3.2.3测量放线
1）按照设计给定的设计图纸和控制桩位，使用全站仪定出穿越起止点、中心桩和施工作业带边线桩，并用白灰撒出中心线和边界线。
在穿越两侧放出管沟中心线，保证管沟中心线应与套管中心线在一条直线上。
2）测量出套管管低标高及公路、河渠两侧的自然地平标高，以便确定管沟深度。
3）放线同时放出预制管线的位置和管沟开挖边线。
4）合理规划顶管使用的场地、土方堆放点、穿越引沟使用场地、材料堆放点及设备摆放位置。
5）做好放线测量记录，根据设计要求，综合考虑该地段的地质情况，初定顶管操作坑开挖深度，并报监理工程师确认。
3.2.4工作坑
顶管工作坑的位置应按下列条件选择
1）工作坑的位置：
根据现场情况，在开钻的一侧工作坑，工作坑的尺寸为10m×4m，深度为设计标高加－0.5m。
2）可利用坑壁土体作后背，对于后背的后座力达不到施工要求的地段，在后背处采用枕木作为支撑，支撑所需枕木1m3，厚度为200mm。
3）便于排水、出土和运输。
4）对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施。
5）距电源和水源较近，交通方便。
6）单向顶进时宜设在下游一侧。
3.2.5工作坑的支撑宜形成封闭式框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。
1）矩形工作坑的底部宜符合下列公式要求：
B=D1+S
L=L1+L2+L3+L4+L5
式中 B—矩形工作坑的底部宽度（m）；
D1—管线外径（m）；
S—操作宽度（mm），可取2.4～3.2m；
L—矩形工作坑的底部长度（m）；
L1—工具管长度（m）。
当采用管线第一节管作为工具管时，钢筋混凝土管不宜小于0.3m；钢管不宜小于0.6m；
L2—管节长度（m）；
L3—运土工作间长度（m）；
L4—千斤顶长度（m）；
L5—后背墙的厚度（m）。
2）工作坑深度应符合下列公式要求：
H1=h1+h2+h3
H2=h1+h3
式中H1—顶进坑地面至坑底的深度（m）；
H2—接受坑地面至坑底的深度（m）；
h1—地面至管线底部外缘的深度（m）；
h2—管线外缘底部至导轨底面的高度（m）；
h3—基础及其垫层的厚底。
但不小于该处井室的基础及垫层厚度（m）。
3）顶管完成后的工作坑应及时进行下步工序，经检验后及时回填。
3.2.6设备安装
1）导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定：
（1）两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管线设计坡度一致；
（2）导轨安装的允许偏差应为：
轴线位置：
3mm
顶面高程：
0～+3mm
两轨内距：
±2mm
（3）安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。
2）千斤顶的安装应符合下列规定：
（1）千斤顶宜固定在支架上，并与管线中心的垂线对称，其合力的作用点应在管线中心的垂直线上；
（2）当千斤顶多于一台时，宜取偶数，且其规格宜相同；当规格不同时，其行程应同步，并应将同规格的千斤顶对称布置；
（3）千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
3）油泵安装和运转应符合下列规定：
（1）油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少。
（2）油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，应进行试运转。
（3）顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。
（4）顶进中若油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。
（5）千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。
4）分块拼装式顶铁的质量应符合下列规定：
（1）顶铁应有足够的刚度。
（2）顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊。
（3）顶铁的相邻面应互相垂直；同种规格的顶铁尺寸应相同；顶铁上应有锁定装置；顶铁单块放置时应能保持稳定。
5）顶铁的安装和使用应符合下列规定：
（1）安装后的顶铁轴线应与管线轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。
（2）更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定。
（3）顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。
当采用截面为200mm×300mm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m；双行使用的长度不得大于2.5m，且应在中间加横向顶铁相联。
（4）顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁。
（5）顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。
6）采用起重设备下管时应符合下列规定：
（1）正式作业前应试吊，吊离地面100mm左右时，检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊。
（2）下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于500mm时，操作人员方可近前工作。
（3）严禁超负荷吊装。
3.2.7顶进
1）顶杆中心线必须与管线保持同心，将套管割成长3m左右的管节。
第一节套管顶进方向的准确性是整个穿越工作的关键，其入土点与安装角度在顶孔前要测量准确。
（1）顶进2米左右后检查是否有偏顶现象，发生偏顶时应重新调整再顶。
（2）第一节套管顶完后进行测量，若入土方向偏差过30mm，应抽出重顶。
（3）套管顶入地层到可以安装另一节套管时，停止给套管施加压力，出土完毕后，将油缸复位，连接第二节套管。
（4）作业中阻塞时注意是否有偏顶现象，顶力是否过大，后背墙是否稳定等，顶管时排出的土壤应及时清除。
（5）顶管作业开始后要连续进行，中途不宜停止，直至顶进到规定长度。
2）顶进纠偏
在顶进过程中，随时使用经纬仪和水平尺配合检查进管的不平度和设计轴线的偏差，并及时进行纠正。
一旦出现偏斜，需将顶杆与套管撤回至合格处进行处理。
（1）发生左右偏斜时，可用人工铲削偏斜相反的一侧，并在偏斜一侧垫上楔子重新顶进，当超过原顶进深度且过到所需的中心线时，即可去掉楔子。
（2）如向中偏斜，套管退回后采用向直挖土，以便套管落下。
套管偏斜纠正后，再将套管重新顶进。
（3）在穿越砾石或砖回填土层时，若油缸突然跳动且无明显进尺时，则表明遇到较大的卵石或砖石等，人工排除障碍后再开顶。
3）出土
采用人工进入套管内掏土的方法。
如果套管较长，则施工人员进入时应采取强制通风措施。
4）套管接续
每顶进一节套管后，在已顶进的套管后再接上一节套管。
套管的接续要严格保证平直度。
3.2.8开启封门的措施。
1）拆除封门时应符合下列规定：
（1）采用钢板桩支撑时，可拔起或切割钢板桩露出洞口，并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落。
（2）采用沉井时，应先拆除内侧的临时封门，再拆除井壁外侧的封板或其它封填措施。
（3）在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将工具管立即顶入土层。
2）工具管开始顶进5～10m的范围内，允许偏差应为：
轴线位置3mm，高程0～+3mm。
当超过允许偏差时，应采取措施纠正。
3.2.9有关问题的处理措施
1）后座土体支持力不足时：
（1）在后座土体表面堆放压重快，使主体封板桩或其它形式的后背墙增加被动上压力，提高土体的支持力。
但这种措施只适用于墙后的正常土质条件下的土体，如砂性土或粘土，决对不能用于淤泥质土和其它稳定性差的土层。
采用这类措施时，如果挡土深度较大，插入深度较小，可能造成滑坡或向坑内涌土。
因此一定要经过土力学计算决定。
（2）在后座土体中灌注水泥砂浆，填充土体空隙，增加上体的坑剪强度，弥补土体支持力的不足。
这种方法只适用于砂性土层，如属粘土层，灌浆可能失效。
2）防止地面沉降
（1）根据提供的地质资料及具体的土层情况决定选用何种顶管工具头，避免因工具头选用不当造成沉降。
（2）进行地面沉降监测
在顶管施工沿线按一定间距布设沉降监测点，用于监测顶管顶进施工期间的地面沉降量，根据监测情况及时采取相应的措施对路面的沉降进行处理。
3）可能引发沉降的因素
（1）开挖端面的取土量过多或过少，使推进压力与开挖土体压力不平衡，造成地面沉降或隆起。
（2）套管轴线偏差，或纠正不当造成的地层土的损失。
（3）套管外围环行空隙（工具管外径与套管外径之差）引起的地层土体损失。
4）处理措施
（1）施工前应对工程地质条件和环境进行周密细致的调查，制定切实可行的施工方案，并对距离管线近的建筑物其它设施采取加固保护措施。
（2）设置测力装置，以便掌握顶进压力，保持顶进压力与前端土体压力的平衡。
（3）发生突顶时，应该逐渐降低工具管内平衡压力，缓慢向前顶进、发生塌方及遇到流砂时，启动千斤顶缓慢顶进一段距离，管内工作人员及时离开管内作业，在管内口堵塞砂包防止流砂向工作井流及塌方。
（4）在顶进过程中应及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质填充套管外围环形空隙，施工结束及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆，减少土层的地面沉降量。
（5）严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠偏的操作方法以严格控制套管接口的密封质量，防止渗漏。
3.3管段试压
试压前将穿越管段内的污物清除干净。
清管结束后管段两端焊接试压头并对焊口进行射线检测合格后方可注水试压。
采用洁净水作为试压介质，试压用水要经过检验合格后方可使用。
本段为三类地区，强度试验压力为1.5倍设计压力（即6Mpa）,严密行试验压力为设计压力（即4Mpa）。
试压过程严格按照规范要求进行。
注水完成后缓慢将压力升至强度试验压力,持续稳压时间4h,管段无泄漏、无变形为合格。
合格后降到严密性试验压力（设计压力）,持续稳压时间24h,合格标准为压降率不大于1%。
水压试验合格后应清扫、排净管内积水，进行连头作业。
3.4套管封堵
穿越管道就位并试压合格后，与主管道连头作业，完成后按设计规范要求安装好排气管后将套管两端进行封堵，封堵必须严格按规范要求进行。
（见图）
3.5回填、恢复地貌
套管封堵完毕后对管沟进行回填、恢复地貌。
4.质量控制与管理
✧4.1严格按设计图纸施工，认真执行施工规范。
✧4.2积极接受现场监理的监督检查，发现问题及时处理。
✧4.3凡隐蔽工程部分，每一道工序结束下道工序开始施工之前，都须经现场监理检查认可后方可进入下一道工序作业。
✧4.4对职工进行教育，提高职工的质量意识和责任心。
✧4.5认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检与专检相结合的检查制度，并做好各项检查施工记录。
✧4.6顶管施工质量要求：
项目
允许偏差
管线轴线偏差
L≤100ｍ
50ｍｍ
标高偏差
L≤100ｍ
+30～－40
顶管在纠偏过程中，就地测量，多微调，每次纠偏角度应保持10～20’，不得大于1°。
5.安全与环保措施
5.1实行持证上岗、定人定机的原则，尽量做到责任到人。
5.2所有的操作人员必须严格按照安全操作规程进行施工。
5.3引沟开挖必须进行坡比实验，确保管沟放坡系数是安全的，彻底消除塌方现象。
5.4沟下作业必须按要求使用沟下防护箱。
5.5交叉作业时，必须制定切实可行的交叉作业安全措施，合理的安排设备和人员。
5.6按照有关要求正确使用劳保用品。
5.7在施工的全过程中，认真服从业主、监理的管理和监督。
6.质量保证措施
6.1现场设置专职质检员，全程监控施工质量，关键工序由项目部质量部专人负责监控。
6.2安排专人定期跟踪铁路顶管过程，负责施工中的偏差，协助铁路顶管单位做好偏差测量和调差工作，穿管前要认真复测套管偏差，确保管道可以顺利通过。
6.3管道穿越前后要做好防腐层检漏、补伤，电阻测量，确保管道防腐质量。
6.4管道吊装过程中，设置专人统一指挥、持证上岗，确保在吊装的过程中不损坏管道及防腐层。
6.5管沟回填时必须按照分层回填的原则进行，回填土的粒径满足设计要求
6.6在施工的全过程中，认真服从业主、监理的管理和监督。
7.主要设备机具
序号
设备、材料名称
规格
单位
数量
备注
1
挖掘机
PC220
台
4
开挖引沟
2
吊管机
70T
台
2
管道穿越
3
移动电站
YZDZ-100
台
2
预制焊接
4
电焊机
台
4
预制焊接
5
灯车
台
2
照明
6
吊车
25T
辆
1
材料倒运
7
管车
辆
1
管材拉运
8
半自动切割机
套
1
连头切管
9
试压泵
台
1
单体试压
10
泥浆泵
4＂
台
2
配160m水带
11
外对口器
Φ406
套
2
焊接、连头
8.主要人员配置
序号
职务
数量（人）
备注
1
机组长
1
组织现场施工
2
安全员
1
HSE监督、管理
3
技术员、质检员
1
负责现场技术质量
4
起重工
1
指挥吊装、穿越
5
电焊工
4
预制、连头
6
管工
2
对口
7
设备操作手
7
操作设备
8
防腐工
2
防腐补口、检漏
9
普工
6
10
其他
4
司机、后勤等
合计
29
9.主要材料用具
序号
设备、材料名称
规格
单位
数量
备注
1
镀锌钢管
Φ100×4.5
m
35
排气管用
2
镀锌钢管
Φ50×4
m
20
排气管用
3
镀锌钢管
Φ40×4
m
70
排气管用
4
聚乙烯支撑块
Φ406
组
30
5
椭圆封头
Φ406\16MnR
个
2
6
红砖
块
220
7
麻丝
kg
44.2
8
石油沥青
kg
265
9
绝缘橡胶板
m2
45
10
水泥
32.5级普通硅酸盐
kg
409
11
中砂
m2
0.8
12
碎石
m2
0.9
13
镀锌铁丝网
m2
1.5
排气管用
10．工期计划
工序
施工绝对工日
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
施工准备
穿越管段预制
管道穿越
管段试压
主管道连头
套管封堵
回填地貌恢复
排气管保护
说明：
本计划为一处道路穿越工程的工期。
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